GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Pohjois-Suomen aluetoimisto M 19/2544/-91/1/10 Koskee: 3522 Tervola Vähäjoki Seppo Rossi

Transkriptio

1 1(16) GEOLOGIAN TUTKIMUSKESKUS Pohjois-Suomen aluetoimisto M 19/2544/-91/1/10 Koskee: 3522 Tervola Vähäjoki Seppo Rossi KORTTELIVAARAN KULTALOHKAREAIHEEN (M 19/3522/-89/1/10) JATKOTUTKIMUKSINA VUOSINA SUORITETUT MAAPERÄ- GEOKEMIALLISET (S/41/2544/1/1990) JA MOREENIN KULKEUTUMISTA SELVITTÄNEET (P ) TUTKIMUKSET TERVOLAN VÄHÄJOELLA JA SUUNNITELMA JATKOTOIMENPITEIKSI

2 2 YHTEENVETO Kultamalmitutkimuksille alkusysäyksen antoi Veikko Lohelalta syksyllä 1986 saatu kansannäyte K/30648 (Au 16.6 ppm). Näyte oli rikkikiisupirotteisesta lohkareesta, jonka mineraalikoostumus on emäksisen kiven muuttumistulosta. Malmitutkimuksissa vuosina (raportti M 19/3522/-89/1/10, koskee: 2544) lohkareen todettiin löytyneen moreenista pohjakompleksin päältä läheltä Peräpohjan liuskejakson reunaa. Lohkare oli kulkeutunut alueen nuoremman, lännestä kerrostuneen moreeni mukana liuskejaksolta, jonka reunaan lohkareelta jäätikön tulosuuntaan on runsaat 10 km. Lohkareen lähtöalueeksi hahmottui emäksisiä kiviä sisältävä Vähäjoen kylän eteläpuolinen seutu. Tutkimusalueelta kyllä tunnettiin myös vanhempi pohjoisluoteinen jäätikkövirtaus, jonka tulosuuntaan lohkareelta on liuskejakson reunaan 5 km. Tutkimukset siirtyivät vuosina Vähäjoelle. Sieltä maaperägeokemiallisiin tutkimuksiin otettiin näytteitä noin 48 km 2 :n laajuiselta alueelta noin 750 pisteestä. Maaperätutkimuksessa, näytteenoton tueksi, kaivettiin tutkimuskuoppia Vähäjoelle ja siitä itään kultalohkareelle yhteensä 22 kpl. Hypoteesi Vähäjoen alueesta kultalohkareen lähtöalueena osoittautui vääräksi. Geokemiallisessa mallinnuksessa kultalohkareen ympäristön moreenin geokemialliset piirteet eivät toteutuneet Vähäjoella. Lohkare on monivaihekuljetuksessa kulkeutunut paikalleen sektorista 270 o o. SISÄLLYSLUETTELO JOHDANTO... 3 TUTKIMUSTEN TAUSTAA... 4 SUORITETUT MALMITUTKIMUKSET JA NIIDEN TULOKSET... 5 Maaperägeokemiallinen tutkimus vuosina (raportti S/41/2544/1/1990)... 5 Malminetsinnälliset maaperätutkimukset kesällä 1990 (raportti P )... 9 TULOSTEN ARVIOINTI SUUNNITELMIA JATKOTOIMILLE LIITTYY... 16

3 3 JOHDANTO Vähäjoen malmitutkimusalue sijaitsee noin 40 km Rovaniemeltä etelään karttalehdillä 2544 ja 3522 (kuva 1). Sinne pääsee sekä Rovaniemeä ja Kemiä että Rovaniemeä ja Ranuaa yhdistäviltä valtateiltä. Tutkimusalueella on hyvä maantie- ja metsäautotieverkosto. Maastotutkimusten pääkohdealue oli Vähäjoen kylän eteläpuolella karttalehdellä Maaperägeokemiallinen tutkimus tehtiin siellä Runkauksen luonnonpuistojen väliin jäävällä vajaan 50 km 2 :n alueella (kuva 2). Maaperätutkimukset aloitettiin samalta alueelta ja suunnattiin sitten itään aina kansannäytelohkareen K/30648 ympäristöön asti (kuva 2). Kuva 1. Tutkimusalueen sijainti 1: mittakaavaisten karttojen karttalehtijaon indeksikartalla. Vaakasuorien viivojen väli kartalla on 30 km. Tutkimusalue on rajattu tummalla paksulla viivalla.

4 Tutkimukset suoritettiin yhteistyössä Pohjois-Suomen aluetoimiston geokemian ryhmän ja maaperätutkimusryhmän sekä maaperäosaston kanssa malmitutkimusryhmän esimiehen geologi Olavi Aurasen johdolla. Tutkimuksista malmitutkimusryhmän osalta vastasi geologi Seppo Rossi. Maaperägeokemiallisista tutkimuksista vastasi geokemian ryhmän esimies geologi Matti Äyräs. Maaperätutkimuksista vastasivat geologi Peter Johansson aluetoimistosta ja geologi Pekka Huhta maaperäosastosta. 4 TUTKIMUSTEN TAUSTAA Suoritetut kultamalmitutkimukset saivat alkunsa Veikko Lohelalta syksyllä 1986 kansannäytteenä saadusta lohkarenäytteestä K/30648, Au 16.6 ppm (raportti M 19/3522/-89/1/10). Näytelohkareen kivilajin arvioidaan olevan sen mineraalikoostumuksen perusteella emäksisen kiven hydrotermisen muuttumisen tulosta. Ainoa paljain silmin näkyvä malmimineraali lohkareessa on omamuotoisina suurehkoina kiteinä pirotteena esiintyvä rikkikiisu. Kulta esiintyy yleensä rikkikiisukiteiden yhteydessä mikroskooppisen pieninä rakeina. Malmitutkimuksissa vuosina näytelohkareen löytöpaikaksi todettiin moreenikumpare Korttelivaaran eteläpuolella karttalehden keskivaiheilla (x = , y = ). Löytöpaikan kallioperä on pohjakompleksin aluetta Peräpohjan liuskejakson lounaaseen kaareutuvan eteläreunan läheisyydessä. Kohteen lähiympäristössä suoritettujen aikaisempien tutkimusten perusteella tiedettiin nuorimman jäätikkövirtauksen alueella olleen lännestä ja sitä edeltäneen jäätikkövirtauksen pohjoisluoteesta. Lohkareen löytöpaikalta liuskejakson reunaan vanhemman jäätikkövirtauksen tulosuuntaan pohjoisluoteeseen on 5 km ja nuorempaan jäätikön tulosuuntaan länteen runsaat 10 km. Malmitutkimuksissa suoritetun moreenin kulkeutumisselvityksen tulosten mukaan kultalohkare olisi kulkeutunut nuorimman jäätikkövirtauksen mukana lännestä. Kallioperäkartoituksella eliminoitui lohkareen isäntäkiven esiintyminen pohjakompleksin alueella. Kultalohkareen kulkeutumista Peräpohjan liuskealueelta

5 5 tukivat sekä sitä ympäröivän moreenin lohkareiden kivilajit että saman moreeni hienoaineksesta analysoidut alkuainepitoisuudet. Kultalohkareen mahdolliseksi lähtöalueeksi rajautui Peräpohjan liuskejaksolta Vähäjoen kylän eteläpuolinen alue. Siellä esiintyvät kultalohkareen potentiaaliset isäntäkivet, emäksiset vulkaniitit ja differentioituneet kerrosmyötäiset diabaasit. Lisäksi sieltä oli geokemian osaston aikaisemmin suorittamassa harvapistenäytteenotossa (ns. "Terhon" aineisto, 1 näytteenottopiste/4 km 2 ) tavattu moreenista huomattavia kultapitoisuuksia. SUORITETUT MALMITUTKIMUKSET JA NIIDEN TULOKSET Korttelivaaran malmitutkimusten tulokset ohjasivat Lohelan kultalohkareen, K/30648, lähtöpaikan etsinnän Vähäjoen alueelle. Etsintämenetelminä käytettiin seuraavassa kuvattavia maaperägeokemiallista tutkimusta ja sen tueksi suoritettua maaperätutkimusta. Maaperägeokemiallinen tutkimus vuosina (raportti S/41/2544/1/1990) Vähäjoen maaperägeokemiallisissa tutkimuksissa syksyn 1989 aikana maaperänäytteitä otettiin 798 pisteestä noin 48 km 2 :n alueelta näytteenottoverkolla 16 näytettä neliökilometriltä karttalehtien ja rajan molemmin puolin (kuva 2). Näytteenoton suoritti Pohjois-Suomen aluetoimiston geokemian ryhmä esimiehensä Matti Äyräksen johdolla. Näytteenottimena pääasiassa käytettiin Terrimaasturiin liitettyä hydraulivasarayksikköä ja sen ohella ohuen maapeitteen alueilla Cobra-kalustoa. Näytteet otettiin pohjamoreenista niin syvältä kuin mahdollista. Näytteenottopisteistä pyrittiin moreenin alta saamaan lisäksi rapakallio tai kalliomurskenäyte. Osasta näytteenottopisteitä otettiin profiilinäytteet maalajin määrittämiseksi kesäksi 1990 suunniteltua maaperätutkimusta varten.

6

7 Näytteenottoaineistosta laadittiin kartat näytteenottosyvyydestä ja maapeitteen paksuudesta. Näytteenottotietojen perusteella hahmoteltiin "stratigrafia-kartta", josta ilmenee tutkimuksessa määritetyt maalajit ja niiden kerrospaksuudet. Maapeite näytteenottoalueen reunoilla on ohuehko, sen vahvuus vaihtelee 1-6 metriin, ja sen maalaji on pääsääntöisesti moreeni. Näytteenottoalueen keskellä maapeite on paksu, vahvimmillaan 20 m, ja moreenin päällä on yleisesti paksuja lajittuneen aineksen kerrostumia. Paikoin moreenikerrostuma kallion päällä lajittuneen aineksen alla on hyvin ohut. 7 Moreeni- ja rapakallionäytteiden hienolajitteesta sekä rapakallionäytteiden karkealajitteesta analysoitiin AAS: llä (menetelmä 511A) Ni, Co, Cu, Mn, Pb, Zn, ja Fe. Grafiittiuuni-AAS:llä (menetelmä 519U) analysoitiin Au, Pd ja Te. Analyysituloksista laadittiin pitoisuussymbolikartat erikseen moreenille ja rapakalliolle. Kullan pitoisuussymbolikartta on esitetty kuvassa 3. Analyysiaineistoa tarkasteltiin myös tilastollisesti. Rapakallionäytteiden kultapitoisuuksista voitiin tehdä se johtopäätös, että ne edustavat kallion pitoisuuksia eivätkä ole rapautumisessa syntynyttä sekundaaririkastumaa. Kullan voitiin lisäksi todeta esiintyvän kohtalaisen karkearakeisena. Moreeninäytteiden hienoaineksen kultapitoisuuksien keskiarvo tutkimusalueella on huomattavan korkea 2.8 ppb ja maksimiarvot yli 90 ppb. Moreenin hienoaineksen analyysituloksista saatiin neljä merkittävää faktoria: 1) Co, Fe, Ni, Cu ja Pd; 2) Te ja Mn; 3) Pb ja Zn; ja 4) Au. Rapakallion hienolajitteen faktorit ovat 1) Fe, Ni, Co, Zn ja (Te); 2) Au, Cu ja Pd; ja 3) Pb ja Mn. Rapakallion karkealajitteen faktori 1 vastaa molempien edellisten faktoria 1. Rapakallion hienoja karkealajitteen faktorit 2 ja 3 vastaavat toisiaan, mutta poikkeavat selvästi moreenin hienoaineksen faktoreista 2-4. Moreenin hienoaineksessa Au esiintyy omana 4. faktorina, kun taas rapakalliolajitteissa Au esiintyy faktorissa 2 yhdessä Cu:n ja Pb:n kanssa. Rapakallion faktoreiden suhteen on huomattava, että alueen kivilajit eivät ole oikeassa suhteessa edustettuina, sillä rapakallionäytteistä kaksikolmasosaa on kvartsiitteja ja tuffiitteja.

8

9 9 Karttalehtien 2544, 2633, 3522 ja 3611 niinsanotun "Terhon" näyteaineiston, jonka näytteenoton pistekartta on esitetty kuvassa 4, avulla tehtiin geokemiallinen mallinnus. Mallialueena käytettiin Lohelan kultalohkareen löytöpaikan ympäristöä. Tavoitteena oli löytää alue tai alueet, joilla on sen kanssa geokemiallisesti samanlainen moreeni. Mallinnuksessa käytettiin seuraavien alkuaineiden ICP-analytiikan tuloksia: Al, As, Ba, Ca, Co, Cr, Cu, Fe, K, La, Li, Mg, Mn, Na, Ni, P, Pb, Sb, Sc, Si, Sr, Th, Ti, V, Y ja Zn. Näytteitä oli kaikkiaan 826 kpl. Näistä 218 näytteellä oli sellainen analyysitulos, jolla Lohelan lohkareen ympäristön mallin toteuttamistodennäköisyys poikkeaa nollasta. Todennäköisyysarvojen symbolikartta on esitetty kuvassa 5. Käytetty malli kattaa sellaisia alueita, joilla tiedetään esiintyvän diabaaseja. Tämän tutkimuksen kannalta merkittävin seikka on, että Vähäjoen alueen moreenin geokemia ei näyttäisi toteuttavan Lohelan lohkareen ympäristön geokemiallista mallia. Lohelan lohkareen ympäristön moreeni olisi siten peräisin jostain muualta kuin Vähäjoen alueelta. Malminetsinnälliset maaperätutkimukset kesällä 1990 (raportti P ) Vähäjoen maaperägeokemiallisen tutkimuksen tueksi suoritetussa maaperätutkimuksessa kaivettiin kaikkiaan 22 tutkimuskuoppaa ( , kuva 6) karttalehtien , ja 09 alueille. Tutkimuskuopista tehtiin stratigrafiset havainnot, suuntauslaskuja, kivilaskuja sekä otettiin näytteitä geokemiallisiin tutkimuksiin ja raskasmineraalitutkimuksiin. Tutkimus suoritettiin GTK:n maaperäosaston ja Pohjois-Suomen aluetoimiston maaperätutkimusryhmän yhteistyönä. Tutkimusta johtivat geologit Pekka Huhta ja Peter Johansson. Maaperätutkimus aloitettiin Vähäjoen alueelta. Kahdeksan ensimmäistä kuoppaa kaivettiin maaperägeokemiallisen tutkimuksen näytteenottoalueelle. Niistä osa kaivettiin tavattuihin moreenin kulta-anomalioihin. Loput tutkimuskuopista kaivettiin Vähäjoen ja Lohelan löytämän kultalohkareen väliselle alueelle.

10

11

12

13 13 Tutkimuskuopista tavattu moreeni tulkittiin pohjamoreeniksi. Moreenin alta 11 kuopassa tavoitettiin kallionpinta. Vähäjoen näytteenottoalueella vanhempaa moreenia todettiin esiintyvän Runkausvaaran pohjoispuolella Runkausjokien laaksossa. Se on lohkareiden suuntauslaskujen perusteella kerrostunut suunnasta 300 o o. Vähäjoen alueen lisäksi vanhemmasta moreenista tehtiin havainnot ainoastaan Lohelan löytämän kultalohkareen läheltä kahdesta tutkimuskuopasta ( ja ). Näissä kummassakin esiintyi vain vanhempaa moreenia, jonka lohkareiden suuntaus ja tutkimuskuoppien pohjan uurteet antoivat sen tulosuunnaksi 330 o o. Nuorempaa läntistä, suunnasta 270 o o kerrostunutta moreenia Vähäjoen näytteenottoalueelta tavattiin vain Runkausvaaran päältä. Nuoremman moreenin alta Lohelan kultalohkareen löytöpaikalta tutkimuskuopista ja noin 4 m:n syvyydestä tavattiin hiekkakerrostuma. Sen paksuutta selvitettiin tutkimuskuoppien ja väliin Terri-telamaasturiin liitetyllä hydraulivasarayksiköllä poratulla kahdella reiällä. Hiekkakerrostuman alta vanhempi moreeni tavoitettiin reiässä (x = , y = ) yhdeksässä metrissä ja reiässä (x = , y = ) kymmenessä metrissä. Hiekka on kerrostunut ennen läntistä jäätikön virtausta. Hiekkakerrostuman pinta on deformoitunut ja osittain moreenisoitunut. Muutoin nuoremman läntisen moreenin alta tutkimuskuopissa löytyi joko kallio tai sen pohjaa ei tavoitettu. Vähäjoen alueella pohjamoreenia, oli se vanhempaa tai nuorempaa, verhosi vahvuudeltaan vaihteleva mutta maksimissaan yli 4 m paksu lajittuneen aineksen kerrostuma. Lohelan kultalohkareen löytöpaikan ympäritössä moreenin pinnan huuhtoutunut kerros kummassakin moreenissa on paikallista nuorinta moreenia. Maaperätutkimuksissa ei löydetty uusia malmilohkareita. Tutkimuskuoppien moreenin hienoaineksessa ei ollut kohonneita metallipitoisuuksia. Moreeninäytteiden raskasmineraalitutkimukset eivät myöskään antaneet uusia malmiviitteitä. Vähäjoen alueella rapakallion ja moreenin anomaaliset kultapitoisuudet olivat liian paksujen lajittuneiden ainesten kerrostumien alla, jotta niitä olisi ulotuttu selvittämään kaivinkoneella.

14 14 TULOSTEN ARVIOINTI Työhypoteesi Lohelan kultalohkareen isäntäkiven sijainnista Vähäjoen alueella osoittautui vääräksi. Sekä maaperägeokemiallisen että moreenin kulkeutumista selvittelevien tutkimusten tulokset olivat ristiriidassa hypoteesin kanssa. Lohelan kultalohkareen löytöpaikan moreenin (mallin) geokemialliset piirteet eivät toteudu geokemian mallinnusohjelmalla Vähäjoen alueella. Mallin geokemiallisia piirteitä muistuttavia kohteita kuitenkin esiintyy mallinnusalueen moreenissa Peräpohjan liuskejaksolla. Kohteet muodostavat laajan rengasmaisen kuvion ja näyttäisivät rajautuvan liuskejakson diabaasialueitten yhteyteen. Maaperätutkimuksessa todettiin Lohelan lohkareen kulkeutuneen ainakin kahdessa vaiheessa. Todennäköisesti voimakkain lohkareeseen kohdistnut kuljetus on suunnasta 330 o o ja kuljetus suunnasta 270 o o olisi huomattavasti vähäisempää. Tutkimustietoja hyvin täydentää Vammavaaran etelärinteen alaosasta kesällä 1990 löytynyt uusi petrografisesti täysin Lohelan lohkaretta vastaava uusi isokokoinen lohkare (PP-90-L23, , x = ja y = ). Lohelan lohkareelta se on noin 20 km:n päässä suuntaan 300 o. SUUNNITELMIA JATKOTOIMILLE Vammavaaran lohkareen kultapitoisuutta ollaan jo tutkimassa useilla siitä parhaillaan analyysissä olevilla näytteillä. Ensimmäisenä maastotutkimustoimenpiteenä tulee selvittää Vammavaaran lohkareen asema moreenistratigrafiassa. Tulos vaikuttaa jatkotoimien suunnitteluun raportin P (Huhta ja muut 1990) mukaan seuraavasti. Jos Vammavaaran lohkare on vanhemmassa moreenissa, se on tällöin uusi kärkilohkare, joka on kulkeutunut vain

15 jäätikön vanhimman virtauksen mukana. Jos Vammavaaran lohkare on nuoremmassa moreenissa, niin se ja Lohelan lohkare ovat kulkeutuneet ainakin kaksivaiheisessa kuljetuksessa. Tällöin lohkareiden lähtöalue jäisi Vammavaaran löytöpaikasta katsottuna sektoriin 270 o o. 15 Peräpohjan liuskejakson moreenista todettujen Lohelan lohkareen löytöpaikan moreenin kaltaisten geokemiallisten piirteiden muodostaman laajan rengasmaisen kuvion rajautumista ympäristöönsä on syytä tutkia. On tärkeää tietää, onko mallia geokemiallisilta piirteiltään vastaavat Peräpohjan liuskejakson moreeninäytteet samasta moreenipatjasta kuin siitä geokemiallisesti täysin poikkeavat moreeninäytteet. Maaperätutkimuksia on suunniteltu tehtävän yhteistyössä maaperätutkimusryhmän kanssa. Maaperätutkimusryhmä on lupautunut kevättalven aikana selvittämään Vammavaaran lohkareen aseman moreenistratigrafiassa ja suorittamaan kesällä 1990 malmitutkimusta palvelevaa montutusta noin viikon ajan. Geokemian tutkimusryhmä on varautunut pisteen maaperänäytteenottoon moreenigeokemiallista tutkimusta varten. Näytteenotto-ohjelma laaditaan Vammavaaran moreenistratigrafiatutkimusten jälkeen. geologi Seppo Rossi

16 16 LIITTYY Seuraavat raportit valmistumisjärjestyksessä: Rossi, S., Veikko Lohelan lähettämän kansannäytteen K/30648 käyntiraportti M 13/3522/-86/1/10. Geologian tutkimuskeskus. Rossi, S., Korttelivaaran kultalohkareaiheen malmitutkimukset Tervolan kunnan itäosassa syksystä 1986 kevääseen Julkaisematon raportti M 19/3522/-89/1/10, koskee 2544, Geologian tutkimuskeskus. 43 s. 6 liitettä. Äyräs, M., Maaperägeokemialliset tutkimukset Tervolan Vähäjoen malmitutkimusalueella vuosina Julkaisematon raportti S/41/2544/1/1990, Geologian tutkimuskeskus. 28 s. Huhta, P., Johansson, P., Hakala, P. ja Nenonen, J., Malminetsinnälliset maaperätutkimukset Tervolan vähäjoella vuonna Julkaisematon raportti P , Geologian tutkimuskeskus. 9 s. 4 liitettä.